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【摘要】本文主要针对目前职业学校教学的现状和特点,简要阐述了在电专业《可编程序控制器及其应用》教学中的几点体会。通过在教学中不断探索、实践,逐步摸索出一套让学生学得轻松,老师运用简单的教学模式与方法。例如介绍了如何利用PLC仿真软件、仿真模块等辅助教学设施,来提高学生的学习热情和兴趣;如何采用任务驱动教学法,将理论教学和实践相结合,不断提高学生的应用能力、创新能力,从而有效的提高PLC的教育、教学质量。
【关键词】PLC;PLC仿真软件;任务驱动教学法;兴趣
可编程序控制器简称PLC,是一门以微处理器为基础发展起来的集自动化技术、计算机技术、通信技术、先进制造技术为一体的新型工业自动控制装置。PLC课程也因此成为了职业学校电类专业的一门重要课程。但是由于其综合性强,学生学习起来会普遍感到比较困难,如果再受到学校教学条件的限制,想教好这门课可不是件容易的事。庆幸的是我们生活在信息时代,任何事情都可以求助于网络,本人就是其中的受益者之一。长话短说,下面就将本人的一点点教学体会与大家分享一下。
一、充分利用网络资源,寻找适合的仿真软件
第一次接触到PLC课程是在2007—2008学年的第一学期,当时我校刚刚开设这门课,而我手中除了一本《可编程序控制器及其应用》教材以外没有任何其它的参考资料,连配套的习题册都没有。这可怎么办呢?虽然我在大学里学过PLC课程,但那毕竟只是处在简单的了解阶段,靠现有的知识水平进行教学是远远不够的。为了快速获取PLC教学方面的有关信息,业余时间我就在网上冲浪。果真网上有我所需要的东西。在这里给大家介绍一个超好用的教学软件:FX-TRN-BEG-C。它是三菱电机公司在2001年研发的中文版教学软件,与《可编程序控制器及其应用》教材所介绍的指令也很匹配。此软件利用3D虚拟空间设计,模拟出各种真实场景。例如,自动门操作、餐馆点餐、电动机正反转控制、交通信号灯控制、升降机控制、舞台装置控制等等。学生完全可以利用已学的指令按照自己的思路来编写程序,通过形象、生动的3D动画进行仿真检验。这样既增强了学生对PLC的学习兴趣,又提高了课堂的教学效果,使得理论教学完全摆脱枯燥、乏味的面貌。记得有一次做“传送带运物品”的仿真实验(如图1-1所示),
图1-1 用传送带运物品的仿真演示图
当时学生刚刚接触到几个简单的基本指令,因此所编写的程序也很简单。但是简单的程序使得控制上有些繁琐。仿真显示,在传输带上每一个动作的实现都需要按钮来控制。这一问题在仿真演示时有些同学就发现了,并且还想办法来解决。当然,以他们现有的知识是很难办到的,但为了培养学生思维的连续性,我将完整的连续控制程序编写出来,并做了仿真演示(如图1-2所示)。
图1-2 带定时器的传送带运物品仿真演示图
学生看后十分兴奋,主动查找这两个程序的不同之处。其实我只是加了一个定时器,这部分内容正是我下一节课所要给学生们介绍的,没想到学生自己通过仿真实验将这一新的知识点引了出来,真是妙哉、快矣!看来学生还真是喜欢上了这个软件,也喜欢上了PLC这门课。此软件还有一个特点,就是可以根据所教内容,由易到难,由简到繁逐步加深,而且在指令学习的过程中,解答了部分PLC课程的编程技巧,为下一步学习打下了坚实的基础。
二、利用实际操作平台——可编程控制器实训装置
基于院领导对实训设施的重视,我院现已成立可编程控制实验室。这样一来PLC的教学已不仅仅局限于电脑仿真,利用可编程控制器实训装置可将实训模块、实物、电机实操板等集于一体(如图2-1所示)。即有利于提高学生动手能力和操作技能,又可以继续提高教学质量。
图2-1 路口红绿灯演示图
三、寻找适合的教学方法——“任务驱动”教学法
在PLC课程教学中,如何采用恰当的、有效的教学方法来充分调动广大学生学习积极性和发挥广大学生主观能动性,提高学生的实践能力和创新能力,以适应将来的工作需要,是任课教师们一直关心的问题。我在PLC课程的教学中,利用“任务驱动”教学法,收到了较好的教学效果。
1.什么是“任务驱动”教学法
“任务驱动”教学法是一种基于建构主义理论的教学模式,以“任务驱动”为主要形式,在教学过程中充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,注重对学生分析问题,解决问题能力的培养,从完成某一方面的“任务”着手,通过示范讲解和在操作中的指导,引导学生完成“任务”,从而实现教学目标。
“任务驱动”教学法实施的整体思路为:在某一课程的教学中,依据教学进度和学生所具备的知识水平,针对某一阶段的教学内容和技能要求,设计能涵盖相关知识点的综合性任务,使学生在真实的问题情境下应用旧知识,探索新知识,使所学知识得到巩固、加深和迁移。根据课程特点,设计多个阶段性的任务,通过任务之间的知识递增、内容互补和难度增强,使课程中的基本知识和基本技能在不同任务的应用中得到巩固和提高。
2.如何在PLC教学中实施“任务驱动”教学法
首先要敢于打破教材结构,以“任务”为教学单元。传统的PLC教学,均是以PLC的结构为主线,先讲PLC的硬件结构,然后是指令系统和编程器的使用,最后再讲一些实例。按照这种教学结构,学生普遍会感到理论知识的枯燥。为此我在教学的过程中不断更新教学方法和教学模式,发现以“任务”为教学单元,打破原有界限,不管硬件结构、指令、编程的先后顺序,将各部份知识分解成一个个知识点,为了完成一个任务可以抽取每个部份的不同知识点,并加以组合。这样每完成一个任务就能清楚的看到PLC的应用过程,随着第二个、第三个任务的完成,学生们就能自己模仿性地编出程序,独立完成任务。既增强了学习信心,也完成的学习任务。成功的关键是,能否合理地分解各部知识点;能否将它们恰当地组合在一个任务中;能否编制出内容、难度恰当的习题。
其次要以学生的认知规律为主线,循序渐进、从简到繁、由易到难。使学生对知识的认识、理解、运用有一个逐步深入螺旋式上升的过程。在这个过程中,学生还会不断地获得成就感,可以更大地激发他们的求知欲望,从而培养学生独立探索、勇于开拓进取的自学能力。在实例的选择中要注重简单到复杂的逐步转变,并且实例选择要有实用性,例如:三相异步电动机正反转控制、节日彩灯、交通信号灯控制、电梯控制等。
最后要注意因材施教,突出培养学生的实践能力和创新能力。尊重学生的认知差异,因材施教,为不同的学生提出不同的任务。最基本的任务是面向全体学生的,要求人人都能完成。其他任务则让学生思考、设计、创新。开放性任务的设计,激发了学生的灵感,使基础较好的学生充分发挥自己的潜能,掌握更多知识。
四、力争让每堂课都是师生互动的公开课
在中国教育报上曾有这样一篇文章“教课就是生命在歌唱——记上海市杨浦高级中学名誉校长、语文特级教师于漪”,文章中于漪老师的一句话使我触动很深,令我至今难忘:“我上了一辈子课,教了一辈子语文,但还是上了一辈子深感遗憾的课。”这是一种对教学永不满足、永不放弃的精神。有一位青年教师从1976年开始,随堂跟踪了于漪老师3000多节语文课,她最深的感受是:每节课都是一幕美丽动人的人文景观,从来不重复。虽然我没有那么幸运亲自去听于漪老师的课,但她对教育永不满足的精神会一直激励着我,无论我身处何地,无论我在教学的哪一岗位上,只要站在讲台上我都要全力以赴,力争让每堂课都是师生互动的公开课。
五、结束语
“教育奠基中国”——作为一名普通的专业课教师的确深感任务之艰巨,责任之重大。在PLC课程教学中所谈到的几点体会还有待于进一步完善,俗话说:“教学有法、教无定法、贵在得法。”在教与学的过程中不断探索,努力开创适合自己的教学风格和教学特色。
参考文献
[1]可编程序控制器及其应用(第二版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
[2]周红艳.如何提高PLC教学效果的一些心得[J].新课程,2009.
[3]夏杰.“任务驱动”教学法在PLC教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2008.
[4]沈祖芸等.教课就是生命在歌唱[N].中国教育报,2009-09-05.
作者简介:薛俏(1980—),女,鞍山技师学院冶金分院中级讲师。
【关键词】PLC;PLC仿真软件;任务驱动教学法;兴趣
可编程序控制器简称PLC,是一门以微处理器为基础发展起来的集自动化技术、计算机技术、通信技术、先进制造技术为一体的新型工业自动控制装置。PLC课程也因此成为了职业学校电类专业的一门重要课程。但是由于其综合性强,学生学习起来会普遍感到比较困难,如果再受到学校教学条件的限制,想教好这门课可不是件容易的事。庆幸的是我们生活在信息时代,任何事情都可以求助于网络,本人就是其中的受益者之一。长话短说,下面就将本人的一点点教学体会与大家分享一下。
一、充分利用网络资源,寻找适合的仿真软件
第一次接触到PLC课程是在2007—2008学年的第一学期,当时我校刚刚开设这门课,而我手中除了一本《可编程序控制器及其应用》教材以外没有任何其它的参考资料,连配套的习题册都没有。这可怎么办呢?虽然我在大学里学过PLC课程,但那毕竟只是处在简单的了解阶段,靠现有的知识水平进行教学是远远不够的。为了快速获取PLC教学方面的有关信息,业余时间我就在网上冲浪。果真网上有我所需要的东西。在这里给大家介绍一个超好用的教学软件:FX-TRN-BEG-C。它是三菱电机公司在2001年研发的中文版教学软件,与《可编程序控制器及其应用》教材所介绍的指令也很匹配。此软件利用3D虚拟空间设计,模拟出各种真实场景。例如,自动门操作、餐馆点餐、电动机正反转控制、交通信号灯控制、升降机控制、舞台装置控制等等。学生完全可以利用已学的指令按照自己的思路来编写程序,通过形象、生动的3D动画进行仿真检验。这样既增强了学生对PLC的学习兴趣,又提高了课堂的教学效果,使得理论教学完全摆脱枯燥、乏味的面貌。记得有一次做“传送带运物品”的仿真实验(如图1-1所示),
图1-1 用传送带运物品的仿真演示图
当时学生刚刚接触到几个简单的基本指令,因此所编写的程序也很简单。但是简单的程序使得控制上有些繁琐。仿真显示,在传输带上每一个动作的实现都需要按钮来控制。这一问题在仿真演示时有些同学就发现了,并且还想办法来解决。当然,以他们现有的知识是很难办到的,但为了培养学生思维的连续性,我将完整的连续控制程序编写出来,并做了仿真演示(如图1-2所示)。
图1-2 带定时器的传送带运物品仿真演示图
学生看后十分兴奋,主动查找这两个程序的不同之处。其实我只是加了一个定时器,这部分内容正是我下一节课所要给学生们介绍的,没想到学生自己通过仿真实验将这一新的知识点引了出来,真是妙哉、快矣!看来学生还真是喜欢上了这个软件,也喜欢上了PLC这门课。此软件还有一个特点,就是可以根据所教内容,由易到难,由简到繁逐步加深,而且在指令学习的过程中,解答了部分PLC课程的编程技巧,为下一步学习打下了坚实的基础。
二、利用实际操作平台——可编程控制器实训装置
基于院领导对实训设施的重视,我院现已成立可编程控制实验室。这样一来PLC的教学已不仅仅局限于电脑仿真,利用可编程控制器实训装置可将实训模块、实物、电机实操板等集于一体(如图2-1所示)。即有利于提高学生动手能力和操作技能,又可以继续提高教学质量。
图2-1 路口红绿灯演示图
三、寻找适合的教学方法——“任务驱动”教学法
在PLC课程教学中,如何采用恰当的、有效的教学方法来充分调动广大学生学习积极性和发挥广大学生主观能动性,提高学生的实践能力和创新能力,以适应将来的工作需要,是任课教师们一直关心的问题。我在PLC课程的教学中,利用“任务驱动”教学法,收到了较好的教学效果。
1.什么是“任务驱动”教学法
“任务驱动”教学法是一种基于建构主义理论的教学模式,以“任务驱动”为主要形式,在教学过程中充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,注重对学生分析问题,解决问题能力的培养,从完成某一方面的“任务”着手,通过示范讲解和在操作中的指导,引导学生完成“任务”,从而实现教学目标。
“任务驱动”教学法实施的整体思路为:在某一课程的教学中,依据教学进度和学生所具备的知识水平,针对某一阶段的教学内容和技能要求,设计能涵盖相关知识点的综合性任务,使学生在真实的问题情境下应用旧知识,探索新知识,使所学知识得到巩固、加深和迁移。根据课程特点,设计多个阶段性的任务,通过任务之间的知识递增、内容互补和难度增强,使课程中的基本知识和基本技能在不同任务的应用中得到巩固和提高。
2.如何在PLC教学中实施“任务驱动”教学法
首先要敢于打破教材结构,以“任务”为教学单元。传统的PLC教学,均是以PLC的结构为主线,先讲PLC的硬件结构,然后是指令系统和编程器的使用,最后再讲一些实例。按照这种教学结构,学生普遍会感到理论知识的枯燥。为此我在教学的过程中不断更新教学方法和教学模式,发现以“任务”为教学单元,打破原有界限,不管硬件结构、指令、编程的先后顺序,将各部份知识分解成一个个知识点,为了完成一个任务可以抽取每个部份的不同知识点,并加以组合。这样每完成一个任务就能清楚的看到PLC的应用过程,随着第二个、第三个任务的完成,学生们就能自己模仿性地编出程序,独立完成任务。既增强了学习信心,也完成的学习任务。成功的关键是,能否合理地分解各部知识点;能否将它们恰当地组合在一个任务中;能否编制出内容、难度恰当的习题。
其次要以学生的认知规律为主线,循序渐进、从简到繁、由易到难。使学生对知识的认识、理解、运用有一个逐步深入螺旋式上升的过程。在这个过程中,学生还会不断地获得成就感,可以更大地激发他们的求知欲望,从而培养学生独立探索、勇于开拓进取的自学能力。在实例的选择中要注重简单到复杂的逐步转变,并且实例选择要有实用性,例如:三相异步电动机正反转控制、节日彩灯、交通信号灯控制、电梯控制等。
最后要注意因材施教,突出培养学生的实践能力和创新能力。尊重学生的认知差异,因材施教,为不同的学生提出不同的任务。最基本的任务是面向全体学生的,要求人人都能完成。其他任务则让学生思考、设计、创新。开放性任务的设计,激发了学生的灵感,使基础较好的学生充分发挥自己的潜能,掌握更多知识。
四、力争让每堂课都是师生互动的公开课
在中国教育报上曾有这样一篇文章“教课就是生命在歌唱——记上海市杨浦高级中学名誉校长、语文特级教师于漪”,文章中于漪老师的一句话使我触动很深,令我至今难忘:“我上了一辈子课,教了一辈子语文,但还是上了一辈子深感遗憾的课。”这是一种对教学永不满足、永不放弃的精神。有一位青年教师从1976年开始,随堂跟踪了于漪老师3000多节语文课,她最深的感受是:每节课都是一幕美丽动人的人文景观,从来不重复。虽然我没有那么幸运亲自去听于漪老师的课,但她对教育永不满足的精神会一直激励着我,无论我身处何地,无论我在教学的哪一岗位上,只要站在讲台上我都要全力以赴,力争让每堂课都是师生互动的公开课。
五、结束语
“教育奠基中国”——作为一名普通的专业课教师的确深感任务之艰巨,责任之重大。在PLC课程教学中所谈到的几点体会还有待于进一步完善,俗话说:“教学有法、教无定法、贵在得法。”在教与学的过程中不断探索,努力开创适合自己的教学风格和教学特色。
参考文献
[1]可编程序控制器及其应用(第二版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
[2]周红艳.如何提高PLC教学效果的一些心得[J].新课程,2009.
[3]夏杰.“任务驱动”教学法在PLC教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2008.
[4]沈祖芸等.教课就是生命在歌唱[N].中国教育报,2009-09-05.
作者简介:薛俏(1980—),女,鞍山技师学院冶金分院中级讲师。